数字体温计的设计

一、实验目的

1.研究NTC热敏电阻的电学、热学性质。

2.利用NTC热敏电阻设计一个数字体温计，并评估其精度。

二、实验原理

（一）NTC热敏电阻

NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写，

意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体

材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系

数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物

为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧

化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全

类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材

料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较

高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值

降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在102～

106欧姆，温度系数-2%～-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

部分专业术语：

1.（额定）测量功率P m（mW）

热敏电阻在规定的环境温度下，阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。一般阻值变化不应大于0.1%。

当热敏电阻受测量电流加热引起的阻值变化恰为0.1%时，对应的测量功率P m称为额定测量功率，其数值约在1mW左右，并与环境温度有关。【根据图1所示的热敏电阻的尺寸、玻璃的热容量及导热系数等参数，可以估算出P m的大致数量级。】

2.零功率电阻值R T（Ω）

R T指在温度T时，采用小于额定值的测量功率测得的电阻值。

3.额定零功率电阻值R25（Ω）

根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC热敏电阻在基准温度25℃时测得的电阻值R25，这个电阻值就是NTC热敏电阻的标称电阻值。例如，实验室使用的NTC热敏电阻的阻值为10 k ，就是指该NTC热敏电阻的R25 = 10 kΩ。

4.材料常数（热敏指数）B（K）

B值的定义式为：B=T1T2

T2?T1ln R1

图1 玻璃封装系列NTC热敏电阻

T 1（K ）、T 2（K ）为指定的温度。R 1为温度T 1时的零功率电阻值。R 2为温度T 2时的零功率电阻值。在选购NTC 热敏电阻时，由生产厂家提供的B 值是在25℃和50℃条件下测量的。

5. 热时间常数τ（s ）

在零功率条件下，当温度突变时，热敏电阻的温度变化了始末两个温度差的63.2%时所需的时间，热时间常数与NTC 热敏电阻的热容量成正比，与其耗散系数成反比。常用的玻璃封装系列NTC 热敏电阻的热时间常数τ 不超过20s 。

6. 温度特性

NTC 热敏电阻的温度特性可近似表示为：R T =Ae B T

式中，R T 为温度T 时的零功率电阻值。A 是与热敏电阻器材料物理特性及几何尺寸有关的系数。

更精确的表达式为：R T =exp?(A +B T +C T 2+D T 3)

式中，A 、B 、C 、D 为特定的常数。（二）非平衡电桥

自行查阅文献。设计要求：

电桥中的数字电压表对应的示数以mV 为单位时，数值要与以℃为单位的实际温度的数值相等。如电压示数为“36.5mV ”，即表示数字体温计所测到的温度为“36.5℃”。 ?

在34℃～42℃范围内，设计的数字体温计的测量结果与实际温度的偏差不超过0.2℃。

三、实验室提供的主要器材

数字电压表（4位半）2台、电阻箱4台、NTC 热敏电阻（B ≈3600K ～4000K ）1个、直流稳压电源1台、恒温水浴装置1台、导线若干。（a ）B 值相同，阻值不同（b ）阻值相同， B 值不同

图1 NTC 热敏电阻的R -T 特性曲线示意图

四、实验内容

（一）测量NTC热敏电阻的温度特性

1．在室温时，测量NTC热敏电阻的阻值R与流过它的电流I之间的关系，作R~I图或R~P图，拟合得到测量功率P m。

2．在实际测量功率小于额定测量功率的条件下，测量NTC热敏电阻的零功率阻值与温度的关系，即温度特性。【测温范围从室温到50℃；在34℃～42℃范围内，测温间隔不大于0.5℃。】

（二）利用非平衡电桥，设计数字体温计

1．利用实验前设计的电路，将测得的NTC热敏电阻的温度特性代入，计算电路中各元件的参数，并用计算机进行数值模拟。

2．根据设计方案，搭建电路，对各元件进行调整，并实际检测所设计的数字温度计的精度是否满足要求。

（三）实验中要解决的问题

1．当实际结果与模拟结果不一致时，如何调整各元件的参数，从而使得数字体温计能够满足设计要求？

2．最终完成的数字体温计电路中，各元件的数值与原设计方案中计算得到的元件参数值一般是不相同的，试分析主要原因。

五、实验报告的要求

1．实验原理部分以数字体温计的设计思路、参数计算为主。

2．实验过程中要阐明电路中各元件的调整思路及过程。

3．实验结果中，注意合理使用残差图来辅助分析。

六、参考资料

1．沈元华、陆申龙主编，基础物理实验，北京；高等教育出版社，2003年

数字温度计设计

数字温度计摘要：温度计在实际生产和人们的生活中都有广泛应用。该设计是数字温度计，首先是对总体方案的选择和设计；然后通过控制LM35进行温度采集；将温度的变化转为电压的变化，其次设计电压电路，将变化的电压量通过放大系统转化为所需要的电压；再通过TC7107将模拟的电压转化为数字量后直接驱动数码管LED对实时温度进行动态显示。最后在Proteus仿真软件中构建了数字温度计仿真电路图，仿真结果表明：在温度变化时，可以通过电压的变化形式传递，最终通过3位十进制数显示出来。关键词：温度计；电路设计；仿真

目录 1 设计任务与要求 (1) 2 方案设计与论证 (1) 3 单元电路的设计及仿真 (2) 3.1传感器 (2) 3.2放大系统 (2) 3.3 A/D转换器及数字显示 (4) 4 总电路设计及其仿真调试过程 (6) 4.1总电路设计 (6) 4.2仿真结果及其分析 (7) 5 结论与心得 (9) 6 参考文献 (11)

1 设计任务与要求温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。本课题要求用中小规模集成芯片设计并制作一数字式温度计，即用数字显示被测温度。具体要求如下：（1）测量范围0～100度。（2）测量精度0.1度。（3）3位LED数码管显示。掌握线性系统的根轨迹、时域和频域分析与计算方法；（2）掌握线性系统的超前、滞后、滞后-超前、一二阶最佳参数、PID等校正方法；（3）掌握MATLAB线性系统性能分析、校正设计与检验的基本方法。 2 方案设计与论证数字温度计的原理是：通过控制传感器进行温度采集，将温度的变化转化为电压的变化；然后设计电压电路，将变化的电压通过放大系统转化为需要的电压；再通过A/D转换器将模拟的电压转换为数字量后驱动数码管对实时温度进行动态显示。原理框图如图2-1所示：传感器放大系统A/D转换显示图2-1 数字温度计原理框图由设计任务与要求可知道，本设计实验主要分为四个部分，即传感器、放大系统、模数转换器以及显示部分。经过分析，传感器可以选择对温度比较敏感的器件，做好是在某参数与温度成线性关系，比如用温敏晶体管构成的集成温度传感器或热敏电阻等；放大系统可以由集成运放组成或反相比例运算放大器；A/D转换器需要选择有LED 驱动显示功能的，而可供选择的参考元件有ICL7107，ICL7106，MC14433等；显示部分用3位LED数码管显示。方案一：用一个热敏电阻,通过热敏电阻把温度转化为电压,再得到每一度热敏电

数字温度计说明书

单片机课程设计题目：数字温度计院别：机电学院专业：机械电子工程班级：姓名：学号：指导教师：二〇一三年十二月二十一日

摘要本设计即用单片机对温度进行实时检测与控制，本文所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用，本次课程设计采用51单片机以及锁存器74HC573N、四位共阴数码管、DS18B20温度传感器、蜂鸣器、三极管等组成的自动过温报警器，该过温报警器测温准确，使用方便，显示清晰，最高精度可达到0.0625度，最长温度转换时间不到1秒，应用范围广泛。用四位共阴数码管实现温度显示,能准确达到设计要求。本温度计属于多功能温度计,功能较强，可以设置上下限报警温度，且测量准确、误差小。当测量温度超过设定的温度上下限时，启动蜂鸣器和指示灯报警。关键词过温报警；锁存器；单片机；温度传感器

目录前言 (1) 一．本次课程设计实践的目的和意义 (2) 二．设计任务和要求 (2) 2.1 设计题目 (2) 2.2 主要技术性能指标 (2) 2.3 功能及作用 (2) 三. 系统总体方案及硬件设计 (2) 3.1查阅相关资料后有以下两个方案可供选择 (2) 3.2元件采购 (3) 3.3系统总体设计 (3) 四．接口电路设计 (6) 4.1模块简介 (6) 4.2 主控制器 (6) 4.3 显示电路 (7) 4.4温度传感器 (7) 4.5温度报警电路 (9) 五. 系统软件算法分析 (10) 5.1主程序流程图 (10) 5.2读出温度子程序 (11) 5.3温度转换命令子程序 (11) 5.4 计算温度子程序 (12) 5.5 显示数据刷新子程序 (12) 5.6按键扫描处理子程序 (13) 六. 电路仿真 (14) 七．焊接好的电路实体图 (15) 八．检查与调试 (16) 九．作品的使用 (16) 十．设计心得 (20) 参考文献 (20) 附录 (21)

数字温度计的设计与仿真

单片机原理与应用设计课程综述设计项目数字温度计任课教师班级姓名学号日期

基于AT89C51的数字温度计设计与仿真摘要：随着科学技术的不断发展，温度的检测、控制应用于许多行业，数字温度计就是其中一例，它的反应速度快、操作简单，对环境要求不高，因此得到广泛的应用。传统的温度测量大多使用热敏电阻，但热敏电阻的可靠性差，测量温度准确率低，而且必须经过专门的接口电路将模拟信号转换成数字信号才能由单片机进行处理。本课题采用单片机作为主控芯片，利用DS18B20来实现测温，用LCD液晶显示器来实现温度显示。温度测量范围为0～119℃，精确度0.1℃。可以手动设置温度上下限报警值，当温度超出所设报警值时将发出报警鸣叫声，并显示温度值，该温度计适用于人们的日常生活和工、农业生产领域。关键词：数字温度计；DS18B20；AT89C51； LCD1602 一、绪论 1.1 前言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求也越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术,单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用。 1.2 课题的目的及意义数字温度计与传统温度计相比，具有结构简单、可靠性高、成本低、测量范围广、体积小、功耗低、显示直观等特点。该设计使用AT89C51，DS18B20以及通用液晶显示屏1602LCD等。通过本次设计能够更加了解数字温度计工作原理和熟悉单片机的发展与应用，巩固所学的知识，为以后工作与学习打下坚实的基础。数字温度计主要运用在工业生产和实验研究中，如电力、化工、机械制造、粮食存储等领域。温度是表征其对象和过程状态的重要参数之一。比如：发电厂锅炉

医用电子体温计标准

医用电子体温计 1 范围本标准规定了医用电子体温计的术语和定义、要求、试验方法、检验规则和标志、使用说明书、包装、运输、贮存。本标准适用于间歇监控人体体温的数显医用电于体温计（以下简称体温计），该体温计供医疗部门或家庭作测量人体体温使用，可用于人体的腋下、口腔、肛门等不同部位。 2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用了本标准。 GB/T 191-2000 包装储运图示标志(cqv IS0 780：1997) GB/T 2829-2002 周期检验计数抽样程序及表（适用于对过程稳定性的检验） GB 9706.1 医用电气设备第1部分：安全通用要求(GB 9706.1-2007，IEC 60601-1：1 988，IDT) GB 9969.1 工业产品使用说明书总则 GB/T14233.1-1998 医用输液、输血、注射器具检验方法第1部分：化学分析方法 CB/T 14710-1993 医用电气设备环境要术及试验方法 GB/T 16886. 1-2001 医疗器械生物学评价第1部分：评价与试验(idt IS0 10993-1：1997) YY/T 0149-1993不锈钢医用器械耐腐蚀性能试验方法 3 术语和定义下列术语和定义适用于本标准。 3.1 电子体温计clinical electrical thermometer 通过使用传感器或电路将测量到的温度显示出来的电子仪器。 3.2 测量时间measurement time 从体温计浸人恒温槽开始至体温计在规定的最大允许误差范围内显示温度的时间长短。 3.3 探测器probe 内含测定温度的传感器的部件，用于将传感器安装在进行温度测量的规定位置。 3.4 传感器Transducer 一个根据可测量的输出量（刨如电阻，电动势等），提供温度输出功能的装置。

数字体温计的设计

数字体温计的设计一、实验目的 1.研究NTC热敏电阻的电学、热学性质。 2.利用NTC热敏电阻设计一个数字体温计，并评估其精度。二、实验原理（一）NTC热敏电阻 NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在102～ 106欧姆，温度系数-2%～-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。部分专业术语： 1.（额定）测量功率P m（mW）热敏电阻在规定的环境温度下，阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。一般阻值变化不应大于0.1%。当热敏电阻受测量电流加热引起的阻值变化恰为0.1%时，对应的测量功率P m称为额定测量功率，其数值约在1mW左右，并与环境温度有关。【根据图1所示的热敏电阻的尺寸、玻璃的热容量及导热系数等参数，可以估算出P m的大致数量级。】 2.零功率电阻值R T（Ω） R T指在温度T时，采用小于额定值的测量功率测得的电阻值。 3.额定零功率电阻值R25（Ω）根据国标规定，额定零功率电阻值是NTC热敏电阻在基准温度25℃时测得的电阻值R25，这个电阻值就是NTC热敏电阻的标称电阻值。例如，实验室使用的NTC热敏电阻的阻值为10 k ，就是指该NTC热敏电阻的R25 = 10 kΩ。 4.材料常数（热敏指数）B（K） B值的定义式为：B=T1T2 T2?T1ln R1 R2 图1 玻璃封装系列NTC热敏电阻

数字式温度计设计课程设计

课程设计说明书课程设计名称：单片机课程设计课程设计题目：数字式温度计的设计学院名称：电气信息学院专业班级：15电力（3）班学生学号：1504200623 学生姓名：曾高学生成绩：指导教师：易先军课程设计时间：2017.10.30 至2017.11.5

格式说明（打印版格式，手写版不做要求）（1）任务书三项的内容用小四号宋体，1.5倍行距。（2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。（3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。（4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。（5）正文用小四号宋体，1.5倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。（6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。（8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。（9）标题编号应统一，如：第一章，1，1.1，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表1.1、表1.2……；图1.2、图1.2……；公式（1.1）、公式（1.2）。

课程设计任务书一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根据所选课题的具体设计要求来填写此栏） 1. 用DS18B20设计一款能够显示当前温度值的温度计； 2. 通过切换按钮可以切换华氏度和摄氏度显示； 3. 测量精度误差在正负0.5摄氏度以内。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明； 2.有程序设计的分析、思路说明； 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明； 4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus 软件中仿真模拟）； 5.有程序运行结果的截屏图片。

电子体温计说明书

基础型电子体温计使用说明（此说明书为绣福容科技有限责任公司所有，仅供参考，如有疑问请向客服咨询）电子体温计能快速准确地测量人体温度，与传统的水银玻璃棒相比，具有计数方便，测量时间短，测量精确度高、能记忆并有蜂鸣提示等优点，尤其是电子体温计不含水银，对人体及周围环境无害，特别适合家庭使用。技术参数：操作环境：（5-35）℃，≤80%RH 测量范围：32.00℃-42.00℃ （当温度超出此范围时，显示Lo或Hi）测量误差：±0.1℃（32.50℃-42.00℃）分辨率：0.01℃ 功耗：工作状态下0.15mW 电池：LR/SR-41型1.5V纽扣电池电池寿命：连续工作100小时外形尺寸：134×23×15mm（带透明外壳）净重：约12克蜂鸣提示：当体温在16秒内变化小于0.1度时防水性：防水型具有全防水功能贮运条件：包装后贮存环境条件（-25～55）℃，≤95%RH、无腐蚀性气体和通风良好的室内。生理效应：本产品在使用过程中，对人体无毒，无刺激，无致敏等不良反应。体温计使用方法： 1、轻按屏幕旁的白色按钮，屏幕显示，然后很快显示预设温值，此时正在启动。 2、待屏幕显示Lo，右上角的℃符号闪烁时，表示已处于体温待测状态。（注：Lo不是电量低的标志哦！） 3、用体温计测量体温。量体温时显示出的体温逐渐上升，同时“℃”符号不断闪烁。 4、当体温上升速度在16秒内小于0.1℃时“℃”符号停止闪烁，同时体温计发出约5秒钟的蜂鸣声。由于测量前,口腔张开、腋下未夹紧等因素可能导致测量过程中，被测部位体温仍在上升，以及测量过程中,体温计的位置的变化,可能导致蜂鸣时的体温显示和人体躯干的实际体温还有差异,所以建议蜂鸣后,持续测量3分钟,以保证更接近人体躯干的体温,尤其是采用腋下测量方法时。 5、体温计具有自动关机功能，将在测量结束后几分钟内自动关机。但为延长电池寿命，建议使用者在测量结束后，按压电源键关闭电源。关闭后可用清水清洗或用酒精消毒金属探头部分。请注意：因本体温计精确度非常高，可能同一时间段内测的体温也会稍有差别（因为人体的体温是在不断变化的，心情紧张、身体活动、受到惊吓、测量方式或部位都会有些有影响），0.15℃左右的差别都是正常现象，这正反应了体温计的高精度，请放心使用。基础体温测量方法：基础体温(Basal Body Temperature, BBT)又称静息体温，是指女性经过6-8小时的睡眠以后，在早晨从熟睡中醒来，体温尚未受到运动饮食或情绪变化影响时所测出的体温。测量基础体温时，建议将基础体温计睡前放在枕边可随手拿到之处,于次日早晨醒来尚未起床活动时测量。把体温计放入口腔舌下，并将结果记录下来。因为本体温计采用金属探头，所以口腔测量时舌根下尽量深一些，使金

DS18B20数字温度计设计实验报告

单片机原理及应用课程设计报告书题目：DS18B20数字温度计姓名学号：20133522080 赵晓磊 20130123096 段石磊 20133522028 付成指导老师：万青设计时间： 2015年12月

电子与信息工程学院目录 1.引言 (3) 1.1.设计意义 (3) 1.2.系统功能要求 (3) 2.方案设计 (4) 3.硬件设计 (2) 4.软件设计 (5) 5.系统调试 (7) 6.设计总结 (8) 7.附录 (9) 8.作品展示 (15) 9.参考文献 (17)

DS18B20数字温度计设计 1.引言 1.1. 设计意义在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下： ●硬件电路复杂； ●软件调试复杂； ●制作成本高。本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为-55～125℃，最高分辨率可达0.0625℃。 DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的热点。 1.2. 系统功能要求设计出的DS18B20数字温度计测温范围在-55～125℃，误差在±0.5℃以内，采用LED数码管直接读显示。

2. 方案设计按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电路和显示电路。数字温度计总体电路结构框图如4.1图所示：图4.1 3. 硬件设计温度计电路设计原理图如下图所示，控制器使用单片机AT89C2051，温度传感器使用DS18B20，使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。主控制器单片机AT89C2051 具有低电压供电和小体积等特点，两个端口刚好满足电路系统的设计需AT89C2051 主控制器 DS18B20 显示电路扫描驱动

(完整版)电子体温计原理图及参数说明

电子体温计的设计与制作单元电路设计与计算说明总体方案设计（1）根据温度范围和精度选择NTC热敏电阻，确定其型号，根据电阻特性设计采集放大电路，利用运算放大器将温度信号转换为电压信号，设计电路时，因为单片机采集电压在0～2.5V，所以输入的测量范围为35～42℃，对应输出0～2.5V。（2）采集完成以后输入单片机ATmega16的A/D口，对模拟量进行采样，转化为数字信号，单片机对采集的信号进行处理，根据采集的信号与温度的数学关系，将电信号转化为温度值[2]。（3）用液晶屏显示出温度值。（4）所需的电源功率足够小，能够利用开关电源供电。电子体温计系统大多主要使用3V直流电源。总体方案系统设计框图如图1-1所示。一．测温电路的设计（1）NTC热敏电阻介绍 1.热敏电阻是利用半导体的阻值随温度变化这一热性而制成的，分为NTC（负温度系数）热敏电阻、PTC(正温度系数)热敏电阻两大类。PTC热敏电阻电阻值随温度的升高而增大，NTC热敏电阻电阻值随温度的升高而降低[5]。 2.正温度系数热敏电阻其电阻值随着PTC热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的增加，温度越高，电阻值越大。 3.负温度系数热敏电阻其电阻值随着NTC热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的减小，温度越高，电阻值越小。 4.NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件。通常我们提到的NTC是指负温度系数热敏电阻，简称NTC 热敏电阻。 5.NTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，它的电阻值随着温度的升高呈

电子体温计设计毕业设计

电子体温计设计

目录任务分配 .................................................................. 错误！未定义书签。第1章绪论 . (1) 1.1 设计背景 (1) 1.2 系统总体方案设计概述 (2) 第2章方案设计 (3) 2.1 性能要求 (3) 2.2 设计思路 (3) 第3章电子体温计的控制电路的设计（硬件系统的设计） (4) 3.1 总体设计思想 (4) 3.2 传感器电路 (4) 3.3 单片机电路 (6) 3.4 LCD1602显示屏电路 (9) 3.5 电源模块 (11) 第4章软件控制程序的设计 (13) 4.1 DS18b20的读操作 (13) 4.2 DS18b20的温度数据处理 (14) 4.3 1602显示部分 (15) 第5章系统调试与测量 (17) 5.1 系统调试 (17) 5.2 测量数据 (17) 5.3 误差分析 (18) 课程设计心得 (19) 附录1 (20) 附录2 (1) 参考文献 (7)

第1章绪论 1.1设计背景由于水银体温计精度很高、使用方便、并且易于携带，因而很多人喜欢采用水银体温计。再加上体温计测温方法及其结构都已完全成熟，并没太多的改进余地，人们对水银体温计的研究热情逐渐渐低，到现在水银体温计几乎已经没有什么发展的余地。再加上由于测量体温用水银体温计很不方便，如果打破摔坏体温计，水银的污染也很严重等，为了准确测量人体的局部温度，促使人们不得不开发了多种多样的测温方式和测温器件设备。现在其它不同种类的电子仪器测量体温也日益普及，已有许多医院采用了电子体温计来测量体温。这一事实至少说明了，电子测温仪器的性能与水银温度计的性能已经很接近了。因此，鉴于传统的水银体温计多种因素，诸如汞的污染及其携带不方便易破碎，尤其是测量时间过长等缺点，本课题为解决此问题设计出一种数字式电子体温计。它在稳定性及响应时间上比传统的水银体温计有着显著的优势，精度要求也能和传统的水银体温计相媲美。单片机智能化仪表在测量仪表的方面，有着很大的发展趋势。它给日常生活带来多方面的进步，其中数字温度计就是一个典型的例子，家庭、医院等随处可见，为了能更加满足人们的需要，数字体温计正在不断的进行更新换代。现在所使用的温度计还有很多是水银、酒精或煤油。温度计的分辨力都是为1～0.1℃。这些普通水银温度计的刻度间隔通常都很密集，读数比较困难，分辨的不准确，而且他们有着比较大的热容量，需要很长时间达到热平衡，因此温度数值很难读准，使用非常不方便。本设计所介绍的电子体温计，主要用于家庭等普通环境。与传统的水银温度计相比，电子体温计易于读数，广泛的测温范围，测温精度比较高等优点，其输出温度采用数字显示。现在温度计发展非常迅速，从最原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电偶温度计、热电阻温度计、集成的半导体数字温度计等。在电子式温度计中，最重要组成部分就是传感器。温度计的测量范围、精度、控制范围和用途取决于传感器的精度、灵敏度等等。现在的温度传感器被广泛的应用，目前已经研制出各种各样的新型温度传感器，从而现在温度监控系统的功能日趋强大。

基于单片机的数字温度计设计报告

课程设计报告引言随着电子技术的不断发展，我们能应用到的电子产品也越来越多。而生活中我们用的很多电子产品都越来越轻巧，价格也越来越便宜．利用电子芯片实现的东西也越来越来越多，比如数字温度计。当然，非电子产品的常用温度计也很便宜。此次课设论文所介绍的是自己动手制作的一个高精度数字温度计。本次课设不但丰富了课余生活，还从实践中学到并了很多新知识，并从中巩固了以前的知识。用Protel 99软件来设计制作电路板——PCB(Printed circuit Bound)。在PCB上，布置一系列的芯片、电阻、电容等元件，通过PCB上的导线相连，构成电路，一起实现一定的功能。电路通过连接器或者插槽进行输入/输出，有时还有显示部分（如发光二极管LED、.数码显示器等）。可以说，PCB是一块连接板，它的主要目的是为元件提供连接，为整个电路提供输入输出端口和显示，电气连接通性是PCB最重要的特性之一。PCB在各种电子设备中有如下功能：（1）提供集成电路等各种电子元件固定、装配的机械支撑。（2）实现集成电路等各种电子元件之间的布线和电气连接或电绝缘，提供所要的电气特性。（3）为电动装配提供阻焊徒刑，为元器件插装、检查、维修提供识别符和图形。做本课题的所用到的知识是我们学过的模拟电子电路以及数字逻辑电路等，当然还用到了刚刚学过不久的单片机知识。本次课设是把理论和实践结合起来，这不但可以锻炼自己的动手能力，而且还可以加深对数字逻辑电路和模拟电子电路的学习和理解。同时也激起了我学好单片机的斗志。为了全面清晰的表达，本论文用图文并茂的方式，尽可能详细的地介绍此次设计的全过程。

1．设计务任和要求 1.1、基本范围-20℃——100℃ 1.2、精度误差小于0.5℃ 1.3、LED 数码直读显示 1.4、可以任意设定温度的上下限报警功能 2. 系统总体方案及硬件设计 2.1数字温度计设计方案论证 2.1.1方案一由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D 转换电路，其中还涉及到电阻与温度的对应值的计算，感温电路比较麻烦。而且在对采集的信号进行放大时容易受温度的影响从而出现较大的偏差。 2.1.2 方案二考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，电路简单，精度高，软硬件都以实现，而且使用单片机的接口便于系统的再扩展，满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，费用较低，可靠性高，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 2.2系统总体设计温度计电路设计总体设计方框图如图2.1所示，控制器采用单片机STC89C52，温度传感器采用DS18B20，用4位LED 数码管以串口传送数据实现温度显示。

电子体温计

湖南商学院课程设计数字体温计 1 引言随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字体温计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。 2 总体设计方案 2.1数字体温计设计方案论证 2.1.1方案一由于本设计是测温电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，就可以用单片机进行数据的处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。 2.1.2 方案二进而考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只温度传感器DS18B20，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，故采用了方案二。 2.2方案二的总体设计框图体温计电路设计总体设计方框图如图1所示，控制器采用单片机AT89S51，温度传感器采用DS18B20，用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。图1 总体设计方框图单片机AT89S51具有低电压供电和体积小等特点，四个端口只需要两个口就能满足电路系统的设计需要，很适合便携手持式产品的设计使用系统可用二节电池供电。 2.2.2 显示电路显示电路采用3位共阳LED数码管，从P3口RXD,TXD串口输出段码。 2.2.3温度传感器 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要

电子体温计的使用方法

电子体温计的使用方法体温计是市民家庭中不可或缺的医疗物品，特别对于家有宝宝的人来说，第一时间判断孩子是否发烧，烧得是否厉害，往往得靠体温计。然而，因为水银式温度计易破碎、水银污染环境且不易读数的原因，近年来电子体温计受到了不少家长的青睐，但不少人也表示，电子体温计的保养方法有疑虑，那么小编就来讲解下电子体温计的使用方法： 1、用棉花棒或卫生纸粘取酒精擦拭消毒电子体温计感温头和量温棒部分，为避免电子体温计机件受损，请勿以酒精或其它溶液接触感电子体温计温头及量温棒以外的部件。 2、按电子体温计ON/OFF按钮，打开电子体温计电源，电子体温计显示屏显示“ON”约2秒，然后显示上次的电子体温计测量温度约2秒后显示L℃，其中℃闪烁，表示电子体温计可以测量温度了。 3、测腋窝温度：电子体温计测温前，手臂自然下垂，将腋窝紧闭1分钟，使腋窝温度稳定；将体温计的感温头置入腋窝中央并夹紧约1分钟，待电子体温计显示屏℃符号停止闪烁，即表示电子体温计腋窝温度已测量完成。 4、测口腔温度：电子体温计测量前将双唇闭上约1分钟，使口腔内温度平稳，将体温计的感温头置于舌下内侧根部，和舌头密接后，将双唇紧闭约1分钟，待电子体温计显示屏℃符号停止闪烁，即表示电子体温计口腔温度已测量完成。 5、如果温度>37.5℃，则听到电子体温计短促的报警声：Bi-Bi-Bi-Bi（每0.125秒响一次），表示电子体温计测量完成并警示已发烧了。如果温度≤37.5℃，则听到电子体温计较慢的声音：Bi-Bi-Bi-Bi （每0.5秒响一次），表示电子体温计测量完成并且体温正常。保养方法： 1、详细阅读使用说明书； 2、将电子体温计处于关机状态（不必取出电池）； 3、使用中性清洁剂与软布清洁产品外观，然后用干净的软布与清水擦去电子体温计上的清洗剂； 4、清洁外观时不可以直接用水清洗，也不要使用过湿的布品，不要让水分流入电池仓等部位； 5、不可使用材质较硬的物品（如百洁布）清洁电子体温计，以免造成产品外观的刮花； 6、当电子体温计显示变淡或不全时必须立即更换电池。收纳方法：

数字温度计设计

数字温度计设计 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

电子技术课程设计报告（数字温度计）姓名：学号：专业年级：电信111 指导教师：设计时间：2013/06/17-2013/06/27

第一章引言科技的高速发展，科技产品在不断的的更新。传统的温度计已经不能满足人们对温度准确度和精确度的要求。这些参数的获取都需要有高科技做保证，在三大信息信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)中，传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器技术，在我国各领域已经引用的非常广泛，可以说是渗透到社会的每一个领域，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。测量温度的关键是温度传感器，温度传感器随着温度而引起的物理参数变化有：膨胀，电阻，电容，电动势，磁性能，频率，光学特性及热噪声等等。温度传感器的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。当今信息化时代展过程中，各种信息的感知、采集、转换、传输和处理的功能器件已经成为各个应用领域中不可缺少的重要技术工具。传感器是信息采集系统的首要部件，是实现现代化测量和自动控制的主要环节，是现代信息产业的源头，又是信息社会赖以存在和发展的物质与技术基础。可见理解和撑握传感器的知识与技术有着其极重要的意义。对采集的信息都希望用最直接的方式显示出来，但是传感器所采集的信息是模拟的信号，并且信号是非常微小的，需要用放大器进行放大。模拟信号不能直接用数字仪器直接显示，通过模数转换之后就可以将模拟量转变成数字量，在通过数码管进行显示。有些可以直接与单片机链接。数码管有共阳极与共阴极两类，本次设计采用的是共阳极的七段数码管。第二章设计任务与要求 ①设计任务：设计一数字温度计，将测量的温度值转换为数字量并显示出来，即将收集的模拟的信号转换成数字信号。 ②设计要求：必须选择一个温度传感器，并且所设计的数字温度计测量的范围为0-100℃,采用数模转换（单片机除外），LED数码管进行数字显示。第三章设计方案设计方案主要包括温度的采集与信号的放大，数模转换，数码显示三部分。

基于单片机的电子体温计的设计与制作

目录摘要 .................................................................................................................................................... I ABSTRACT........................................................................................................................................ II 1 绪论 .. (1) 1.1 课题的背景与意义 (1) 1.2 体温的测量方法 (1) 1.3 体温计的发展历史与现状 (2) 1.4 论文的主要内容 (3) 2 方案设计 (5) 2.1 系统功能描述 (5) 2.2 系统方案选择 (5) 2.2.1单片机的选择 (5) 2.2.2 传感器的选择 (9) 2.2.3液晶显示器的选择 (9) 2.2.4语音模块简介 (17) 2.2.5无线发射接收模块简介 (20) 2.3 本章小结 (21) 3 硬件设计 (22) 3.1 概述 (22) 3.2 单元模块设计 (24) 3.2.1单片机最小系统电路 (24) 3.2.2温度采集电路 (26) 3.2.3液晶显示电路 (26) 3.2.4语音模块电路 (27)

3.2.5无线发射接收模块电路 (27) 3.3 本章小结 (29) 4 软件设计 (30) 4.1单片机开发环境介绍 (30) 4.2 子程序设计 (33) 4.2.1 体温测量子程序 (31) 4.2.2 液晶显示子程序 (33) 4.2.3 SPI通信子程序 (35) 4.3 本章小结 (37) 结束语 (38) 致谢 (39) 参考文献 (40) 附录 (42)

电子体温计

系统结构整个系统主要包括测温模块（电子体温计）、发射模块、接收模块、计算机终端，如图1所示。测温模块由热敏电阻、放大器、微处理器构成。测得人体的体温后，该模块将温度数据送至发射模块。数据在发射模块内被调制，并由发射天线进行发射。接收天线收到信号后，将信号送至接收模块进行解调，解调后的数据通过异步串行口送入计算机。计算机可在同一屏幕上同时显示将多名患者的体温。

测温模块原理框图如图2所示。本设计中的温度传感器采用高精度热敏电阻。单片机采用TI公司的微控制器MSP430F435。该款微控制器内带有8路12 AD。我们使用其中的一路作为温度信号采集通道。微控制器根据采集到的温度信号的幅度来确定被测样本的温度。此外微控制器还带有LCD驱动电路，可以直接与LCD屏相连而不需要额外的驱动电路，它最多可以显示96段。微控制器计算出温度数据后，分两路输出，其中一路送给LCD用于温度的显示。另一路作为无线基带信号送给无线收发芯片TRF6900，用于调制载波信号。 4 无线收发模块的设计收发射模块均由德州仪器（TI）公司的无线收发芯片TRF6900、微控器 MSP430F435、收发天线以及其他周边电路组成。 TRF6900是TI公司推出的单片射频收发芯片，其内部结构如图3所示。芯片内集成了完整的发射电路（功率放大器、锁相环、压控振荡器、直接数字合成器、串行接口）和接收器电路（低噪声放大器、混频器、中频放大器、FM/F SK 解调器），适合在ISM频段内进行数据的双向无线传输。传统的频移键控（FSK）是利用基带数字信号去控制电子开关，使之在不同振荡频率的振荡器之间进行切换，从而输出不同频率的信号，再与载波进行

(完整)基于51单片机的数字温度计设计

(完整)基于51单片机的数字温度计设计编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)基于51单片机的数字温度计设计）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)基于51单片机的数字温度计设计的全部内容。

基于51单片机的数字温度计设计一．课题选择随着时代的发展，控制智能化，仪器小型化，功耗微量化得到广泛关注。单片机控制系统无疑在这方面起到了举足轻重的作用。单片机的应用系统设计业已成为新的技术热点，其中数字温度计就是一个典型的例子,它可广泛应用与生产生活的各个方面，具有巨大的市场前景。二．设计目的 1.理解掌握51单片机的功能和实际应用。 2.掌握仿真开发软件的使用。 3.掌握数字式温度计电路的设计、组装与调试方法。三．实验要求 1.以51系列单片机为核心器件，组成一个数字式温度计. 2.采用数字式温度传感器为检测器件，进行单点温度检测。 3.温度显示采用4位LED数码管显示，三位整数，一位小数。四．设计思路 1.根据设计要求，选择STC89C51RC单片机为核心器件。 2.温度检测采用DS18B20数字式温度传感器。与单片机的接口为P3。6引脚. 3.采用usb数据线连接充电宝供电,接电后由按钮开关控制电路供电。硬件电路设计总体框图为图1：五．系统的硬件构成及功能 1.主控制器单片机STC89C51RC具有低电压供电和体积小等特点，有40个引脚，其仿真图像如下图所示:

数字温度计全文

引言：随着人们生活水平的不断提高,数字化控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数字化技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。本设计所介绍的数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示。但作为一个初学者，在设计过程中难免存在一些问题，还请老师能够多多指正！摘要：温度计是工农业生产及科学研究中最常用的测量仪表。随着时代的进步和发展，数字温度计得到了迅速的发展。数字温度计的优点是准确度高，不易误读，分辨率高，特别是在测量小的温度变化时比较准确。数字温度计已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。 1 课程设计的目的与要求 1.1 课程设计题目设计一个数字温度计测量值范围0℃～200℃. 1.2 设计的目的（1）掌握数字温度计的设计，组装与调试方法。（2）熟悉3位1/2A/D转换器的使用方法，并掌握其工作原理 1.3 设计的内容与要求 (1)设计数字温度计电路。 (2)范围0℃～200℃。

(3)组装、调试数字温度计电路。 (4)画出数字温度计的电路图，写出总结报告。 (5)选做内容：数字体温计。 2 总体方案设计 2.1 数字温度计设计方案论证 2.1.1设计方案分析（1）分析设计题目要求数字温度计基本功能应该是： ①用温度传感器将温度信号转换成电压信号，该电压信号经过模数转换器把模拟量转换变成数字量，数字量送显示器显示所测的温度。 ②温度值的范围是0℃～200℃ 2.1.2选择总体方案满足上述设计功能可以实施的方案很多，现提出下面两种方案进行比较。（1）方案一考虑到用温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以可以采用一只热偶温度传感器，此传感器，可以很容易直接读取被测温度值，进行转换，就可以满足设计要求。

电子体温计的使用方法

电子体温计的使用方法标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

电子体温计的使用方法体温计是市民家庭中不可或缺的医疗物品，特别对于家有宝宝的人来说，第一时间判断孩子是否发烧，烧得是否厉害，往往得靠体温计。然而，因为水银式温度计易破碎、水银污染环境且不易读数的原因，近年来电子体温计受到了不少家长的青睐，但不少人也表示，电子体温计的保养方法有疑虑，那么小编就来讲解下电子体温计的使用方法： 1、用棉花棒或卫生纸粘取酒精擦拭消毒电子体温计感温头和量温棒部分，为避免电子体温计机件受损，请勿以酒精或其它溶液接触感电子体温计温头及量温棒以外的部件。 2、按电子体温计ON/OFF按钮，打开电子体温计电源，电子体温计显示屏显示“ON”约2秒，然后显示上次的电子体温计测量温度约2秒后显示L℃，其中℃闪烁，表示电子体温计可以测量温度了。 3、测腋窝温度：电子体温计测温前，手臂自然下垂，将腋窝紧闭1分钟，使腋窝温度稳定；将体温计的感温头置入腋窝中央并夹紧约1分钟，待电子体温计显示屏℃符号停止闪烁，即表示电子体温计腋窝温度已测量完成。 4、测口腔温度：电子体温计测量前将双唇闭上约1分钟，使口腔内温度平稳，将体温计的感温头置于舌下内侧根部，和舌头密接后，将双唇紧闭约1分钟，待电子体温计显示屏℃符号停止闪烁，即表示电子体温计口腔温度已测量完成。 5、如果温度>37.5℃，则听到电子体温计短促的报警声：Bi-Bi-Bi-Bi（每0.125秒响一次），表示电子体温计测量完成并警示已发烧了。如果温度≤37.5℃，则听到电子体温计较慢的声音：Bi-Bi-Bi-Bi（每0.5秒响一次），表示电子体温计测量完成并且体温正常。保养方法： 1、详细阅读使用说明书； 2、将电子体温计处于关机状态（不必取出电池）； 3、使用中性清洁剂与软布清洁产品外观，然后用干净的软布与清水擦去电子体温计上的清洗剂； 4、清洁外观时不可以直接用水清洗，也不要使用过湿的布品，不要让水分流入电池仓等部位； 5、不可使用材质较硬的物品（如百洁布）清洁电子体温计，以免造成产品外观的刮花； 6、当电子体温计显示变淡或不全时必须立即更换电池。

基于51单片机的数字体温计设计

基于STC89C52最小系统的数字体温计设计摘要现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。传感器属于信息技术的前沿尖端产品，尤其是温度传感器种类日益繁多，数字温度传感器更因适用于各种微处理器接口组成的自动温度控制系统具有可以克服模拟传感器与微处理器接口时需要信号调理电路和A/D转换器的弊端等优点，被广泛应用于工业控制、电子体温计、测温仪器等各种温度控制系统中。智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。它们内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器(MCU)；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。对某些智能温度传感器而言，单片机还可通过相应的寄存器来设定其A/D转换速率(典型产品为MAX6654)，分辨力及最大转换时间(典型产品为DS1624)。随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，采用单片机控制已经成为了一

种潮流。本文将介绍一种基于STC89C52单片机控制的数字体温计，配合采用DS18B20为温度采集模块，HS1602液晶显示模块显示结果，另外用MAX232模块进行电压转换进行程序的烧写，实现对体温的采集与再现。关键词：52单片机，DSI8B20，HS1602，体温计